1.編制依據
⑴《高速鐵路隧道工程施工技術指南》（鐵建設【2010】241號）
⑵《鐵路隧道超前地質預報技術指南》（鐵建設【2008】105號）
⑶ 京沈鐵路客運專線隧道工程設計檔案。
⑷ 鐵建設【2010】120號檔案。
2.工程概況
新建鐵路北京至瀋陽鐵路客運專線遼寧段tj-4標北地隧道位於遼寧省朝陽市喀喇沁左翼蒙古族自治縣六官營子鄉石北地組村南約1km，屬於低山丘陵區，地形起伏。隧道進口里程為dk340+225；隧道出口里程為dk340+930，隧道全長589m，最大埋深40.45m。
隧道進、出口地勢平緩交通較便利。隧道全部位於直線上。隧道內縱坡為3.
648‰的單面下坡。
3.地質概況
隧道範圍穿越地層較為簡單，進出口及洞身範圍內為第四系中更新統衝擊層（q2al+pl），洞身處下伏寒武系下統（e1）石灰岩。
（1）第四系中更新統衝擊層（q2al+pl），卵石土：灰褐色，密實，稍溼~飽和，主要組成成分為砂岩、礫岩、灰岩、安山岩等，粒徑一般為60~120mm，含量約60%，呈渾圓狀及圓稜狀，砂土充填。
（2）寒武系下統（e1），石灰岩：灰白色，弱風化，隱晶質結構，
中層狀構造，節理裂隙較發育，可見方解石脈充填裂隙，岩體一般完整，呈短柱狀，節長一般為100~200mm，少量塊狀。
土壤最大凍結深度：1.67公尺，標準凍結深度為1.
20公尺。**動峰值加速度：0.
05g（**基本烈度：vi度）。圍岩分級、岩土施工工程分級見表1北地隧道圍岩分級表、表2北地隧道岩土施工工程分級表。
表1 北地隧道圍岩分級表
表2 北地隧道岩土施工工程分級表
4.實施超前地質預報的目的
（1）進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質與水文地質條件，知道工程施工的順利進行。
（2）降低地質災害發生的機率和危害程度，為預防隧道湧水、突泥（石）等可能形成的災害性事故及時提供資訊，以指導施工單位安全高效施工，保證工期和質量，避免事故損失，節約投資。
（3）為正確選擇施工方法、支護措施，優化工程設計及施工方案提供地質依據。
5.地質超前預報內容
我分部施工地質預報，是在鑽探開挖工作面前方的圍岩工程地質和水文地質條件的基礎上，結合掘進中地質條件的變化，及時提出預報。預報內容如下：
⑴對照施工圖的地質資料，預報地質條件的變化情況及對施工的影響程度。
⑵可能出現塌方、滑動影響施工時，預報其部位、型式、規模、發展趨勢，並提出處理措施。
⑶隧道將要穿過不穩定岩層、較大斷層，需施工部門改變施工方法或做應急措施時的預報。
⑷預報可能出現突然湧水地點、湧水量大小、地下水泥砂含量及對施工的影響。
⑸軟岩出現內鼓、片幫掉塊地段，應預報對施工的影響程度。
⑹岩體突然開裂或原有裂隙逐漸加寬時，應預報其危害程度。
⑺在位移量測中，發現圍岩變形速率加快時，應預報對圍岩穩定性的影響程度。
⑻隧道淺埋地段的原有地面出現下沉或裂隙時，應預報對隧道穩定和施工的影響程度。
⑼洞口可能出現滑坡、墜石，應及時做出預報。
⑽預報由於施工不當，可能造成的圍岩失穩及其改進措施。
6.超前地質預報方案
6.1隧道掌子面地質素描
⑴地層岩性—-地層時代劃分,巖組劃分,岩石劃分,岩體性態,切割程度,圍岩等級等。
⑵斷層---斷層性質、位置、產狀、破碎帶寬度及構造巖劃分，斷層岩體的圍岩級別劃分及穩定性評價。
⑶節理---節理裂隙的形態、產狀、規模及相互切割關係。分析判斷組合特徵、岩體完整性程度，控制區域性坍方的構造內因。
⑷特殊地層---岩溶規模（形態）、位置（洞體里程）、所屬地層和構造部位，充填物（成分、狀態）、洞體展布的空間關係。
⑸地下水：地下水出露情況，水量大小。
6.2洞內外水文調查
⑴洞內水文：出水點層位、構造部位、洞圍分布，含水體分布，出水的顏色、含泥砂量及出水量情況；地下水補給**、途徑、連通關係；出水情況與初期支護關係。
⑵洞外水文調查：氣象觀測，重要排洩點、徑流點與洞內出水的關係；相關岩溶水文地質及環境水文地質調查。
6.3超前物探成果
（1）儀器裝置
隧道地質超前預報所使用的儀器裝置技術指標符合《鐵路隧道超前地質預報技術指南》(鐵建設[2008]105號）要求。
檢測儀器使用美國西斯陸地質工程公司生產的tsp地質超前預報系統，包括：tsp主機系統；加速度感測器及安裝裝置；11個無線遠端資料收集模組；專用膝上型電腦及處理軟體；記錄單元：使用24位a/d轉換器，所接收訊號的頻率範圍為40到15000hz； 接收單元：
靈敏度0.5v/g。
（2）方法原理
tsp地質超前預報系統是利用**波的反射原理進行地質預報。預報時，通過鎚擊或激震器產生**波，當**波遇到聲學阻抗差異（密度和波速的乘積）介面時，一部分訊號被反射回來(圖1)，一部分訊號透射進入前方介質。聲學阻抗的變化通常發生在地質岩層介面和岩體內不連續介面。
反射**訊號被高敏度**訊號感測器接收，通過訊號處理和分析，用來了解隧道工作面前方地質體的性質（軟弱帶、破碎帶、斷層、含水帶等）、位置及規模。
正常入射到邊界的反射係數計算公式如下：
式中r為反射係數，ρ為岩層的密度，v為**波在岩層中的傳播速度。**波從一種低阻抗物質傳播到乙個高阻抗物質時，反射係數為正；反之，反射係數為負。
圖1trt探測原理
圖2採集到的**波訊號
3 主要檢測依據
（1）《鐵路隧道超前地質預報技術指南》(鐵建設【2008】105號)；
（2）《鐵路工程物理勘探規程》tb10013-2010；
（3）工程設計檔案與圖紙；
4 檢測人員
由3名試驗人員進行現場檢測。
5 資料採集
根據岩體、土層情況，每100m～150m作一次預報，採用tsp地質超前預報系統進行連續預報，連續預報時，前後兩次重疊長度不小於10m，直至全隧貫通。
測試時安裝10個感測器，拱頂2個，左、右邊牆各2個，左、右拱腰各2個；鎚擊震源點共計12個，靠近掌子面的兩邊牆上各6個。勘測範圍：隧道中心線左右各20m，高度為40m，長度為150m。
圖3震源及感測器的典型布置示意圖
6 現場檢測環境條件要求
現場檢測時，施工單位應停止施工，隧道內不應存在其他震動干擾，隧道必須具備檢測條件（未排煙、排險、出渣等情況視為不具備檢測條件）。隧道內應具備照明和衝擊鑽使用的電源。
7 現場檢測時，委託單位須提供以下配合：
（1）委託單位須提供隧道設計檔案、資料和圖紙及其他必要的工程資料（如施工記錄、洞內地質調查和掌子面地質素描等資料）。
（2）認真填寫委託單，務必詳細、準確。
（3）檢測過程中提供下列配合：
① 預報檢測前應進行除渣、排煙、排險，使現場具備檢測條件。
② 提供測量儀器及測量人員。需要對各震源點和訊號接收點及掌子面中心點進行座標測量，並換算成里程座標。
③ 8～10磅重大錘（作為震源激發裝置）、紅色油漆（對激發點和接收點進行標記）。
④ 衝擊鑽（需鑽直徑8mm、深約50mm的小孔固定感測器）。
⑤ 台車（不具備條件的現場，在安全得到保證時可以使用鏟車或挖掘機）。
⑥ 技術人員1名（要求熟悉隧道內情況，並在隧道內全程協助試驗）、工人2名（輔助檢測作業，其他工人需暫時離開隧道）。
⑦ 電源和照明設施。
（4）在檢測過程中必須停止施工。
（5）檢測過程中，現場技術人員和施工人員不得催促試驗人員不合理加快試驗速度，以免影響採集到的資料質量。
（6）由於預報儀器精密、貴重，且重量較大，現場應提供減震好的車輛接送，以免對裝置造成不必要的損壞。
7 超前地質預報組織機構設定及投入的人力、裝置資源
7.1組織機構
（1）中鐵九局京沈鐵路客運專線遼寧段tj-4標一工區超前地質預報領導小組
組長： 工區長
成員： 工區總工、架子隊長、架子隊技術負責人、架子隊試驗員、試驗室試驗人員
（2）職責
組長：全面負責超前地質預報工作組織與管理；
成員：組織試驗人員進行超前地質預報試驗；負責具體物探測試工作；
7.2投入人力
勞動力計畫表
7.3投入資源
機械及其它裝置表
8 質量要求
⑴成立專門的超前地質預報小組，建立完善的地質資訊採集系統，對資訊進行綜合分析、判斷。
⑵超前地質預報小組成員定期進行學習和總結，不斷提高全員的素質。
⑶根據地質預報資料，及時修正支護引數、調整迴圈進尺長度，必要時改變施工工法。
⑷嚴格按設計檔案、施工技術規範和施工工藝組織施工。
9安全措施
⑴嚴格執行國家現行的安全生產法規，建立安全管理機構，制定完善的安全生產管理制度。
⑵對工人進行安全技術教育和培訓。工人安全培訓考試不及格者，一律不准上崗作業。
⑶在地質鑽進行裝卸過程中，安全員全程跟蹤指導，防止出現高空墜落**事故。
⑷施工用電由電工負責，一切線路設定必須符合規範要求；各種帶電執行的機械應做好接地保護，一律裝置漏電保護開關；配電箱要鎖閉，嚴禁任何人亂拉亂接電源。特別在地質鑽施工時，注意做好接地保護。
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目錄1編制依據 1 2隧道工程概況 1 3隧道工程地質條件 3 3.1隧道工程特點 3 3.2隧道工程地質特點 3 4超前地質 預報目的 4 5超前地質 預報組織機構和人員裝置配置 4 5.1組織機構與人員職責 4 5.2 裝置配置與使用管理 6 6工作程式 6 7地質超前預報的內容和方法 6 7....